Методическая разработка урока теоретического обучения по МДК 02.01 «Оборудование, техника и технология электросварки»

Методическая разработка урока теоретического обучения по МДК 02.01 «Оборудование, техника и технология электросварки»

Тема урока: «Возникновение и строение сварочной дуги».

Профессиональный цикл – ПМ. 02 Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях.

Учебная дисциплина – МДК 02.01 Оборудование, техника и технология электросварки

Тип урока: урок изучения нового материала

Вид урока: лекция с элементами беседы

Цели: 

Обучающая:  ознакомление слушателей с терминами, применяющимися при сварке, с видами сварочных дуг; создание у слушателей прочной ориентировочной основы трудовых действий при работе со сварочной дугой; создание положительной мотивации для дальнейшего обучения, создание содержательных и организационных условий, способствующих формированию  общих и профессиональных компетенций.

Развивающая: развитие мышления, необходимого для полноценного функционирования в современном обществе, памяти, познавательной активности; коммуникативных навыков; развитие интереса и формирование положительной мотивации к изучаемому предмету; развитие навыков сравнительного и логического мышления; формирование умения применять полученные знания в различных производственных ситуациях.

Воспитательная: формирование у слушателей основ научного мировоззрения, убеждений, высоких нравственных качеств, готовности к социальному общению; воспитание уважительного отношения к учебной дисциплине; формирование самостоятельности и навыков самоконтроля.

Методы контроля: тестовый контроль, самоанализ и самооценка, рефлексия.

Формы работы: фронтальная, индивидуальная

Межпредметные и внутрипредметные связи: физика, химия, охрана труда, учебная практика.

Ресурсное обеспечение:

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор.

Методическое обеспечение: мультимедийная презентация, использование электронных ресурсов, методическая разработка урока, дидактический материал к нему, плакаты «Сварочная дуга» «Строение сварочной дуги», фрагмент учебного видеоролика, учебники: Вознесенская И.М. «Основы теории ручной дуговой сварки», Лупачев В.Г. «Ручная дуговая сварка»

Прогнозируемый результат: по итогам урока слушатели должны освоить следующие  общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Ход урока

1-й этап: организационный момент

Приветствие слушателей, проверка готовности к уроку, отсутствующих, психологический настрой к выполнению предстоящей работы.

Преподаватель: Добрый день. Рад приветствовать вас на уроке. Давайте пожелаем друг другу хорошего настроения. Желаю вам удачи и прекрасных результатов! 

2-й этап: мотивационный

Преподаватель: Тема, которую мы сегодня рассмотрим на уроке, является одной из основных в курсе, т.к. для успешного усвоения процессов, происходящих при электродуговой сварке, необходимо хорошо знать теорию сварочной дуги. Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности слушателей. Урок содержит большое количество теоретического материала, изучив который мы сможем пользоваться новой терминологией, связанной с явлениями, происходящими в сварочной дуге.

Тема урока звучит так: «Возникновение и строение сварочной дуги». На экране слайд №1 (Приложение В). 

3-й этап: целеполагание

Преподаватель: Для реализации цели урока мы будем использовать в своей деятельности информационно-коммуникационные технологии. При помощи ИКТ мы можем изучить явления, происходящие в сварочной дуге, выяснить при каких условиях возникает сварочная дуга. 

4-й этап: актуализация знаний

Для того чтобы изучить новую тему предлагаю слушателям вспомнить, когда и при каких обстоятельствах, электричество проявляется в природе и, какое применение оно нашло в практическом использовании. Такое задание слушатели должны были выполнить самостоятельно.  Для выполнения задания слушатели использовали имеющиеся знания по химии, физике, а также дополнительных источниках. Несколько слушателей рассказывают об этих явлениях, используя презентацию слайд №6, слайд №7 (Приложение В):

5-й этап: объяснение нового материала

Опираясь на полученные ранее знания слушателей, перехожу к новой теме. Излагаю новый материал в виде беседы с использованием презентации и обучающих видеофрагментов.

Преподаватель: Газы и пары при обычной температуре и давлении не проводят электрический ток. Электропроводными они становятся при наличии в них частиц, несущих электрические заряды (положительные и отрицательные) (слайд №8). Демонстрация опыта (слайд №9) (Приложение В).

Сварочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной газовой среде, образованной между электродом и изделием (или между двумя электродами) (слайд №10) (Приложение В).

Сварочная дуга является концентрированным источником тепла, необходимым для расплавления основного и присадочного металла, она характеризуется большой плотностью тока, высокой температурой и сильным свечением.

Возникновение сварочной дуги происходит в несколько этапов (слайд №11) (Приложение В):

Дуга возникает при прохождении электрического тока через газ. Любой газ при комнатной температуре и нормальном давлении состоит из электрически нейтральных молекул и является изолятором, поскольку в нем нет носителей тока – электрически заряженных частиц.

Расстояние между электродом и металлом заполнено нейтральными атомами воздуха. Для образования и поддержания горения  дуги необходимо иметь в промежутке между электродами электрически активные отрицательно заряженные частицы – электроны, а также положительные – ионы. Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным. Прохождение электрического тока через газы называется электрическим разрядом. Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги.

При соприкосновении торца электрода с металлом происходит короткое замыкание. Торец электрода сильно нагревается за счет теплоты, которая выделяется при прохождении электрического тока через контакт, имеющий большое сопротивление (слайд №12, слайд №13) (Приложение В).

В момент отрыва электрода с его торца начинают отрываться электроны (это явление называется термоэлектронной эмиссией). Эмиссия – появление электронов проводимости.

Электроны, двигаясь со скоростью света к противоположному полюсу через воздушный промежуток, сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их на положительные и отрицательные частицы. При этом выделяется большое  количество тепла и лучистой энергии – ультрафиолетовых лучей. Температура дуги при ручной дуговой сварке достигает 6000 - 8000ºС.

Образовавшиеся положительные и отрицательные частицы двигаются к противоположным полюсам.

Часть положительных ионов достигает катодного пятна, а другая часть не достигает и, присоединяя к себе электроны, становится атомами. Процесс образования нейтральных атомов называется рекомбинацией.

Воздушный промежуток между торцом электрода и металлом заполняется заряженными частицами и начинает проводить сварочный ток, т.е. образуется дуга. Процесс возникновения дуги длится всего доли секунды.

Показываю студентам видеофрагмент.

Необходимыми условиями для устойчивого горения дуги являются (слайд №14) (Приложение В):

1. Наличие источника питания сварочной дуги, который позволяет быстро нагреть катод до температуры, необходимой для выхода электронов. Для этого источник питания должен иметь напряжение, необходимое для зажигания дуги 60 – 80В (напряжение холостого хода).

2. Наличие необходимой степени ионизации в промежутке между электродом и металлом. Для повышения степени ионизации в состав покрытия вводят легко ионизирующие вещества, например, кальций, натрий.

Сварочная дуга состоит из трех основных зон (слайд №15) (Приложение В):

• катодной (1),

• анодной (2);

• столба дуги (3).

В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном (слайд №16) (Приложение В). Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину:

В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном. Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину (слайд №17) (Приложение В):

- Катодное пятно является источником излучения электронов.

- Температура катода равна 3200 градусов и близка к температуре кипения материала электрода (для железа – 3500 градусов). В катодном пятне выделяется около 36% общего количества теплоты.

- Столб дуги имеет температуру 6000 – 8000 градусов. В нем имеются движущиеся электроны, положительные и отрицательные ионы. В столбе дуги выделяется около 21% общего количества теплоты дуги. Длина столба дуги зависит от диаметра электрода (обычно она равна 2 – 3мм).

- Анодное пятно представляет собой место входа электронов. Оно имеет температуру 3900 градусов, (так как при ударе электронов на аноде выделяется больше тепла, чем при отрыве электронов на катоде). На аноде выделяется около 43% общего количества теплоты дуги.

Длина дуги – это расстояние между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия (слайд №18) (Приложение В).

Максимально возможная длина дуги, при увеличении которой произойдет ее обрыв, называется предельной.

Дуга, горящая без обрывов, называется стабильной.

Стабильность горения дуги зависит от следующих причин: длины дуги, рода тока, напряжения холостого хода, состава обмазки и т.д.

Студенты слушают лекцию, смотрят и обсуждают слайды, выполняя необходимые записи в рабочем конспекте.

По окончании объяснения нового материала у студентов в рабочем конспекте должны быть сделаны записи основных терминов по данной теме: сварочная дуга, ионизация; электрический разряд; эмиссия; рекомбинация; длина дуги; стабильная дуга. 

6-й этап: систематизация, закрепление, обобщение знаний

Делаю выводы по изученному материалу (слайд №19, слайд №20) (Приложение В). Предлагаю студентам ответить на ряд вопросов. Закрепление проходит с использованием тестовых вопросов и интерактивной доски (слайды №№ 21-27) (Приложение В). Студенты дают ответы на вопросы, обсуждение которых, проходит совместно с преподавателем.

7-й этап: подведение итогов занятия

Преподаватель: Наше занятие подходит к концу.

Подвожу итоги урока, благодарю всех слушателей за урок, определяю задачи работы на ближайшие перспективы.

На этом уроке мы достигли поставленной цели, а слаженная работа на уроке показала, что слушатели:

- стали более четко осознавать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес; 

- научились организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем;

- могут анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы;

- осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

- использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности;

- работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством.

Выставляю оценки в журнал: за успешную самостоятельную работу при подготовке к уроку, за активную работу на уроке при изучении новой темы (Приложение А).

8-й этап: задания для самостоятельной работы во внеаудиторное время (слайд №27) (Приложение В):

1. Закрепить изучаемый материал по учебникам, ответить на вопросы.

- В.Г. Лупачев «Ручная дуговая сварка» стр. 78 – 87,

- И.М. Вознесенская «Основы теории ручной дуговой сварки» стр. 50 – 53.

2. Разгадать кроссворд, используя новые термины, изученные на уроке (Приложение Б).

9-й этап: рефлексия:

Слушатели:     Я не знал… - Теперь я знаю…

                       Сегодня мы научились…

                       Мне было непонятно, но теперь я понял, что…

                       Теперь мы можем …

                       Было трудно …

Нам захотелось …

Мы приобрели …

Преподаватель: Всем спасибо за работу на занятии!

Список использованных источников

1. Буркова Н.Г., Додонова Л.А., Пимчев С.П. Образование для изменения качества жизни // Специалист. 2003. № 2. – С. 39-64

2. Вознесенская И.М. Основы теории ручной дуговой сварки: теоретические основы профессиональной деятельности: Учеб. пособие – М.: Академкнига/Учебник, 2008. – 160 с.

3. Костюшина, Н.П. Формирование профессиональных интересов студентов техникума: Дис. канд. пед. наук.: 13.00.08. /Саратов : 2005. – 156c.

4. Лосев В.А., Юхин Н.А. Иллюстрированное пособие сварщика – М. «Соуэло», 2006.

5. Лупачев В.Г. Ручная дуговая сварка: учебник – Мн.: Выш.шк., 2009. – 416 с.

6. Чернышов В.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования/ М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 496 с.

Интернет-ресурсы:

1. http://electrowelder.ru/index.php/duga.html?start=12

2. http://osvarke.info/

3. ГОСТ Р 7.0.5-2008.pdf

Приложение А

Критерии оценки за работу на занятии

Оценка "отлично" ставится за исчерпывающий, точный ответ, демонстрирующий хорошее знание теоретического материала; свободное владение специальной терминологией; умение работать с программным материалом, в процессе моделирования конспекта по заданной теме; умение излагать материал последовательно, делать необходимые обобщения и выводы; умение практически выполнять задание; умение активно включаться в работу; соблюдать правила работы в группе.

Оценка "хорошо" ставится за ответ, обнаруживающий хорошее знание и понимание теоретического материала, умение анализировать программный материал, умение излагать материал последовательно и грамотно. В ответе может быть недостаточно полно развернута аргументация, возможны отдельные недостатки в формулировке выводов, иллюстративный материал может быть представлен не очень качественно; в достаточной степени сформированы умения работать в группе.

Оценка "удовлетворительно" ставится за ответ, в котором материал раскрыт, в основном, правильно, но схематично или недостаточно полно, с отклонениями от последовательности изложения; допущены ошибки в речевом оформлении высказывания; не достаточно сформированы умения работать в группе.

Оценка "неудовлетворительно" ставится, если ответ обнаруживает пробелы в знании теоретического материала и неумение его анализировать; нарушена логика в изложении материала; нет необходимых обобщений и выводов; недостаточно сформированы практические навыки.

Приложение Б

Использование кроссвордов

Ответ начинается с последней буквы слова предыдущего ответа (идти слева направо)

1 - бывает плавящийся и неплавящийся;

2 - электрический разряд в среде газов, применяется в сварке, резке, наплавке;

3 - сварочный аппарат, работающий без непосредственного участия сварщика во время сварки по заранее установленным параметрам режима сварки;

4 - металл, применяемый в самолето-ракетостроении, легкий, прочный;

5 - процесс восстановления изношенных поверхностных слоев деталей до требуемых размеров с помощью сварочной технологии;

6 - единица измерения силы тока;

7 - элемент газового оборудования для понижения давления газа в баллоне и установления постоянного рабочего давления газа в горелке, резаке;

8 - элемент газорезательного оборудования;

9 - любая постоянная величина, которая как правило берется из таблиц для каких либо расчетов режимов сварки, резки, наплавки;

10 - источник питания сварочной дуги переменным током;

11- элемент газосварочного оборудования для подачи газов к месту сварки;

12 - горючий газ;

13 - дефект; образуется при неправильной технике сварщика и повышенных режимов сварки;

14 - металл, легирующий элемент в сталях и материал, из которого изготавливают неплавящиеся электроды;

15 - легирующий элемент, есть почти во всех сталях и чугунах;

16 - металл, с медью образует сплав – латунь;

17- дефект сварного шва, образуется при обрыве дуги;

18 - процесс разделения металла путем плавления узкого участка с последующим его выдуванием или сжиганием;

19 - защитный активный газ, применяется при сварке меди;

20 - совокупность всех приемов, операций, движений сварщика во время сварки;

21- защитный инертный газ;

22 - что возникает в сварных швах в ответ на приложенную нагрузку извне или при неправильной технологии их сварки?

23 - часть сердечника трансформатора, соединяет стержни, на которых находятся обмотки;

24 - любое химическое соединение металла с кислородом;

25 - прибор для обнаружения внутренних дефектов в сварных швах;

26 - общее название каких-.либо действий, выполнение операций, изготовление сварочной продукции;

27 - металл, состоящий из смеси нескольких металлов;

28 - что попадает в сварной шов при сварке при недостаточной защите?

29 - легирующий эле.мент в сталях, придает им коррозионную стойкость и жаропрочность;

30 - деталь в горелке, резаке;

31- деталь в ацетиленовом генераторе, служит для сброса излишнего газа;

32 - любое соединение металла с азотом;

33 - что образуются в сварочны.х конструкциях при неправильной технологии сварки, чрезмерном перегреве металла, околошовной зоны;

34 - процесс распада атомов газа, паров металла на заряженные частицы под действием тока, высокой температуры.

Ответы:

1-электрод 2- дуга 3- аппарат 4- титан 5- наплавка 6- ампер 7- редуктор 8- резак 9- коэффициент 10- трансформатор 11- рукава 12- ацетилен 13- наплыв 14- вольфрам 15- марганец 16- цинк 17- кратер 18- резка 19- азот 20-техника 21- аргон 22- напряжения 23- ярмо 24- оксид 25- дефектоскоп 26- процесс 27- сплав 28- воздух 29- хром 30- мундштук 31- клапан 32- нитрид 33- деформации 34- ионизация

Приложение В

Использование презентаций в процессе изучения темы: «Возникновение и строение сварочной дуги»

Памятка

Деятельность преподавателя на уроке с личностно-ориентированной направленностью

1. Создание положительного эмоционального настроя на работу всех слушателей в ходе урока.

2. Сообщение в начале урока не только темы, но и организации учебной деятельности в ходе урока.

3. Применение знаний, позволяющих слушателям самим выбирать тип, вид и форму материала (словесную, графическую, условно-символическую).

4. Использование проблемных творческих задач.

5. Стимулирование слушателей к выбору и самостоятельному использованию разных способов выполнения заданий.

6. Оценка (поощрение) при опросе на уроке не только правильного ответа слушателей, но и анализ того, как слушатель рассуждал, какой способ использовал, почему ошибся и в чем.

7. Обсуждение со слушателями в конце урока не только того, что «мы узнали» (чем овладели), но и того, что понравилось (не понравилось) и почему, что бы хотелось выполнить еще раз, а сделать по-другому.

8. Отметка, выставляемая слушателям в конце урока, должна аргументироваться по ряду параметров: правильности, самостоятельности, оригинальности.

9. При задании домой называется не только тема и объем задания, но и подробно разъясняется, как следует рационально организовать свою учебную работу при выполнении домашнего задания.

Педагогический анализ личностно-ориентированного урока

1. Мотивационно - ориентационный аспект

• Смог ли преподаватель обеспечить мотивационную готовность и положительный эмоциональный настрой слушателей к работе на уроке? Какие педагогические приемы для этого были использованы?

• Нацелена ли деятельность педагога на развитие индивидуальности слушателей на формирование их способности к самопознанию?

2. Содержательный аспект

• Отвечает ли отобранный учебный материал требованиям образовательной программы, целям, задачам и ведущим идеям урока?

• Смог ли преподаватель правильно определить групповые и индивидуальные познавательные возможности слушателей?

• Пытался преподаватель сформировать системное представление слушателей о явлении или процессе?

• очевидна ли практическая направленность учебного материала?

3. Организационный аспект

• Какие педагогические приемы использовались для актуализации и обогащения субъективного опыта слушателей?

• стимулировал ли преподаватель слушателей к коллективному и индивидуальному выбору вида задания и формы его выполнения?

• создавалась ли на уроке ситуация успеха для каждого слушателя? Или ощущался проявление педагогом элемент толерантности и доверия в учебном взаимодействии?

• Были созданы на уроке условия для проявления самостоятельности слушателей? Или оптимальная ли мера помощи преподавателя? Или учитывался ли индивидуальный темп и стиль учебной деятельности слушателей?

• Носит ли домашние задание дифференциальный характер? Или владели слушатели реальным выбором домашнего задания?

4. Оценочно-результативный аспект

• способствовала ли оценочно-аналитическая деятельность преподавателя формированию позитивной Я-концепции слушателей, выработке у слушателей индивидуального стиля познания?